基於 PC 和EtherCAT的控製技術提高包裝機械的性能和靈活性

2026-04-07 04:31:18

 博世包裝:顛覆傳統,勇於創新

     70 多年來,總部設在威斯康星州新裏士滿的博世包裝技術有限公司一直將最先進的技術引入其產品中。自 2004 年以來,該公司已經在其大部分產品線上使用了Beckhoff基於 PC 和EtherCAT的控製平台。CCM 3100 是博世包裝在美國市場針對食品和糖果行業推出的一款模塊化的裝箱機,它可以無縫集成到一個完全自動化的包裝生產線中。CCM 3100 其它優點包括其出色的作業效率、易用性以及產品切換時的靈活性。

  

  博世包裝技術有限公司是德國博世集團的一部分,在 20 世紀 40 年代,其原本名稱叫做Doboy,是(shi)一(yi)家(jia)知(zhi)名(ming)的(de)袋(dai)封(feng)口(kou)包(bao)裝(zhuang)機(ji)開(kai)發(fa)商(shang)和(he)生(sheng)產(chan)商(shang)。公(gong)司(si)的(de)產(chan)品(pin)讓(rang)人(ren)們(men)能(neng)夠(gou)將(jiang)穀(gu)類(lei)製(zhi)品(pin)包(bao)裝(zhuang)到(dao)玻(bo)璃(li)紙(zhi)包(bao)裝(zhuang)袋(dai)中(zhong),以(yi)保(bao)持(chi)食(shi)物(wu)的(de)新(xin)鮮(xian)度(du)。今(jin)天(tian),博(bo)世(shi)包(bao)裝(zhuang)專(zhuan)門(men)為(wei)食(shi)品(pin)和(he)零(ling)食(shi)等(deng)行(xing)業(ye)服(fu)務(wu)。其(qi)廣(guang)泛(fan)的(de)產(chan)品(pin)係(xi)列(lie)包(bao)括(kuo)針(zhen)對(dui)水(shui)平(ping)和(he)垂(chui)直(zhi)裝(zhuang)袋(dai)應(ying)用(yong)的(de)設(she)備(bei)、封口和密封裝置、針對紙箱或紙盤的成型和封口機以及送料係統和拾放機器人。典型的應用包括新鮮和冷凍食品、麥片、點心、糖果、麵食、大米、麵粉、咖啡、寵物食品等的包裝。

 更靈活的成型、灌裝和密封操作

  作為在美國拉斯維加斯舉行的 2013 年美國國際包裝展覽會(Pack Expo 2013)的亮點之一,博世包裝技術有限公司推出了其最新開發的 CCM 3100 裝箱機,它可以無縫集成到垂直和水平裝袋生產線中。CCM 3100 可以提高生產工作流程速度,提高包裝工藝的靈活性。“CCM 3100 nenggouyuqitaboshibaozhuangjiqipeitaoshiyong,jinyibuwanshanlewomenlinghuoheshiyingxingqiangdeercibaozhuangjiejuefangandechanpinfanwei,tamenkeyigenjuyonghuzaibaozhuangdaixingzhuang、展示排列和包裝規格方麵的需求量身定製。”博世包裝技術有限公司的 HFFS 和二次包裝係統總監 Craig Collett解釋說道。CCM 3100 可以處理各種袋子和盒子尺寸及類型,包括標準開縫箱、半開縫箱及其它可直接上貨架的包裝。

  

  為了能夠實現每分鍾拾放多達 180 袋的吞吐量,機器的單個支架與進給係統相連,從 VFFS 和 HFFS二次包裝機接收產品。根據它們的特性,產品可以單獨或成組處理。產品通過一個帶真空噴嘴或夾持器末端執行器的雙軸機器人拾放。CCM 3100 的設置可以根據垂直或水平包裝袋的方向、不同的包裝袋配方或不同的機器配置快速修改。機器的數據存儲能力非常大,可以提供超過 1000 個配方以及配方向導的空間,使得這一切都成為可能。

  CCM 3100 的開放式架構也確保能夠輕鬆實現快速、無(wu)需(xu)使(shi)用(yong)工(gong)具(ju)的(de)設(she)置(zhi)轉(zhuan)換(huan)以(yi)及(ji)高(gao)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)。進(jin)料(liao)輸(shu)送(song)帶(dai)上(shang)內(nei)置(zhi)的(de)檢(jian)測(ce)站(zhan)可(ke)以(yi)讓(rang)用(yong)戶(hu)控(kong)製(zhi)包(bao)裝(zhuang)工(gong)藝(yi)開(kai)始(shi)之(zhi)前(qian)的(de)質(zhi)量(liang),並(bing)確(que)保(bao)所(suo)有(you)的(de)包(bao)裝(zhuang)袋(dai)都(dou)正(zheng)確(que)成(cheng)型(xing)並(bing)對(dui)齊(qi),以(yi)便(bian)於(yu)裝(zhuang)箱(xiang)。“CCM 3100 具有易用和使用壽命長的特點,能夠每周 7 天、每天 24 小時不間斷運行,操作人員能夠在垂直和水平包裝模式之間快速切換,以優化二次包裝工藝。”Collett說道。

  

 基於PC的控製平台作為既定標準

  博世包裝自 2004 年起就開始使用Beckhoff的控製設備。自那時以來,公司已經在其幾代機器中實施了 CX 係列嵌入式控製器和EtherCAT I/O 技術。例如,CCM 3100 使用了一個采用 1.6 GHz Inte®Atom™ 處理器的功能強大的 CX5020 用作其中央自動化和運動控製平台並使用EtherCAT與其伺服驅動器通訊。CX5020 與一台控製麵板連接,以完成機器操作、配方管理和故障排除等工作。機器控製和機器人編程通過TwinCAT自動化軟件實現。係統還可以與舊的機器通過TwinCAT虛擬串口驅動程序通訊。“對於大多數應用,博世包裝在 CX5020 嵌入式控製器和EtherCAT的基礎上開發了一個標準的控製解決方案,它目前正在我們的多個生產線上使用。”博世公司的工程部經理 Phil Koehler 如此說道。“博世包裝技術已經將 EtherCAT用作標準的總線係統,因為它具有高速特點,並被市場廣泛接受,布線具有很高的靈活性且易於實施。”

  Beckhoff控製平台的另一個優點,Koehler 先生補充道,是它的 16 通道高密度(HD)端子模塊,它減少了機器的 I/O 設備對電氣櫃空間75%的需求:“高密度端子模塊減少了機器的占地麵積,這也越來越成為一個賣點。EtherCAT和 CX5020 的使用讓我們能夠提供一個具有出色的性能和靈活性以及價格具有競爭力的控製係統。”

  

  博世包裝的工程主管 Joe Franek 讚成道:“Beckhoff是目前我們大部分產品線上使用的標準PC 控製平台,從水平和垂直形式、填充和封口機到 Delta 機器人到紙盒成型和封口。”Phil Koehler 總結道:“通過使用一台基於 PC 的運動控製係統和EtherCAT,我們能夠在我們的運動係統中實現更快的掃描時間和更高的軸數。與我們之前使用的 PLC 相比,我們在完成這一切的同時顯著降低了我們的控製成本。”